Química Orgánica 2 · Sustitución electrofílica aromática
Bromación de 4-nitrotolueno a 2-bromo-4-nitrotolueno
Condiciones: Br2, FeBr3, Δ
Dibuja este problema tú mismo
Arrastra desde los electrones que se mueven hasta donde van, o toca uno y luego el otro. Cada flecha se revisa; Pista te ayuda cuando te atascas. No necesitas cuenta.
El mecanismo, paso a paso
Siguiente reproduce las flechas curvas de cada paso y las explica. Los pasos escritos están abajo.
Leer los 4 pasos escritos
El anillo ataca al bromo en orto al metilo
El FeBr₃ (no dibujado) polariza el Br₂ de modo que el bromo externo es electrofílico. El grupo nitro desactiva el anillo, por eso hace falta calentar, y el carbono que ataca es el que está en orto al metilo y en meta al nitro.
Las flechas curvas
- El par π del anillo compartido con el carbono que lleva el metilo forma el nuevo enlace C–Br y deja catiónico al carbono que lleva el metilo.
- El par del enlace Br–Br pasa al bromo lejano, que sale como bromuro.
Lleva la carga a la posición para del nuevo enlace
La primera estructura contribuyente coloca la carga en el carbono que lleva el metilo, un catión de tipo terciario estabilizado por hiperconjugación. Al desplazar un par π, la carga pasa al carbono en para respecto al enlace C–Br; la tercera estructura la sitúa en el otro carbono orto, y ninguna de las tres la coloca nunca en el carbono que lleva el grupo nitro.
Las flechas curvas
- El par π junto al carbono catiónico que lleva el metilo se desplaza hacia él y lleva la carga positiva al carbono en para respecto al nuevo enlace.
El bromuro arranca el protón del anillo
El bromuro (liberado como FeBr₄⁻, que regenera FeBr₃) toma el protón del carbono sp³ que ganó el bromo. Los electrones C–H y el par π vecino se desplazan para restablecer la aromaticidad.
Las flechas curvas
- Un par solitario del bromuro toma el protón del anillo y forma HBr.
- El par del enlace C–H forma un enlace π del anillo con el carbono que lleva el metilo.
- El par π adyacente se desplaza hacia el carbono catiónico y restablece el sexteto aromático.
2-Bromo-4-nitrotolueno y HBr
El bromo reemplazó al hidrógeno en orto al grupo metilo y en meta al grupo nitro, lo que da 2-bromo-4-nitrotolueno. Como ambos sustituyentes apuntan al mismo carbono, este es prácticamente el único producto.
Qué vas a practicar
Dibuja la bromación del 4-nitrotolueno en orto al grupo metilo, llevando la carga del ion arenio al carbono que lleva el metilo y nunca al que lleva el grupo nitro.
Acabas de dibujar cada flecha de este problema.
Cada uno de los 5349 problemas de Orgánica 1 y 2 funciona así: comentarios en cada flecha, pistas cuando te atascas y un modo examen sin pistas. Gratis con una cuenta, sin tarjeta.
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